第六章-工藝規(guī)程設(shè)計(jì)

1、1第六章 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)本章要點(diǎn)機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)機(jī)械加工工藝過程的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析機(jī)器裝配工藝規(guī)程設(shè)計(jì)概述加工余量及工序尺寸工藝尺寸鏈2機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)第一節(jié) 概述6.1.1 生產(chǎn)過程與工藝過程6.1.2 機(jī)械加工工藝過程的組成6.1.3 生產(chǎn)類型與加工工藝過程的特點(diǎn)6.1.4 工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)原則及原始資料36.1.1 生產(chǎn)過程與工藝過程機(jī)械產(chǎn)品生產(chǎn)過程與機(jī)械加工工藝過程 1.機(jī)械產(chǎn)品生產(chǎn)過程 2.機(jī)械加工工藝過程機(jī)械制造中與產(chǎn)品生成直接有關(guān)的生產(chǎn)過程主要內(nèi)容 毛坯和零件成形鑄造、鍛壓、焊接 、注塑 機(jī)械加工切削、磨削、特種加工 材料改性與處理熱處理、電鍍、熱噴涂 機(jī)械裝配組合成部件和整臺(tái)機(jī)械產(chǎn)

2、品，包括零 件的固定、連接、調(diào)整、平衡、檢驗(yàn)和試驗(yàn)等工作 將原材料轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)品的全過程46.1.2 機(jī)械加工工藝過程的組成 工序是指由一個(gè)或一組工人在同一臺(tái)機(jī)床或同一個(gè)工作地，對(duì)一個(gè)或同時(shí)對(duì)幾個(gè)工件所連續(xù)完成的那一部分機(jī)械加工工藝過程。 5 大批量生產(chǎn)的工藝過程工序號(hào)工序內(nèi)容設(shè)備1銑端面，打中心孔銑端面打中心孔機(jī)床2車大外圓及倒角車床3車小外圓及倒角車床4銑鍵槽銑床5去毛刺鉗工臺(tái)6.1.2 機(jī)械加工工藝過程的組成6 安裝在一道工序中，工件每經(jīng)一次裝夾后所完成 的那部分工序稱為安裝。 工位工件在機(jī)床上占據(jù)每一個(gè)位置所完成的那部分 工序稱為工位。圖6-2 多工位加工1：裝卸工件 2：鉆孔 3：擴(kuò)孔

3、4：絞孔6.1.2 機(jī)械加工工藝過程的組成7工步指在加工表面不變、切削刀具不變的情況下所 連續(xù)完成的那部分工序。（在一個(gè)工步內(nèi)，若有幾把刀 具同時(shí)加工幾個(gè)不同表面，稱此工步為復(fù)合工步）a）立軸轉(zhuǎn)塔車床的一個(gè)復(fù)合工步 b）鉆孔、擴(kuò)孔復(fù)合工步圖6-4 復(fù)合工步6.1.2 機(jī)械加工工藝過程的組成8 走刀同一加工表面加工余量較大，可以分作幾次 工作進(jìn)給，每次工作進(jìn)給所完成的工步稱為一次走刀。 走刀是構(gòu)成工藝過程的最小單元。6.1.2 機(jī)械加工工藝過程的組成9工序、安裝、工位、工步和走刀之間的關(guān)系如下：6.1.2 機(jī)械加工工藝過程的組成106.1.3 生產(chǎn)類型與加工工藝過程的特點(diǎn)生產(chǎn)類型生產(chǎn)類型是指產(chǎn)品

4、生產(chǎn)的專業(yè)化程度，可按產(chǎn)品的年生產(chǎn)綱領(lǐng)來劃分。 生產(chǎn)綱領(lǐng) N=Qn(1+a)(1+b)式中 Q產(chǎn)品的年產(chǎn)量； n單臺(tái)產(chǎn)品中該零件的數(shù)量； a備品率，以百分?jǐn)?shù)計(jì)； b廢品率，以百分?jǐn)?shù)計(jì)。 根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)和產(chǎn)品本身的大小及結(jié)構(gòu)復(fù)雜性，產(chǎn)品的制造可分為三種生產(chǎn)類型11三種生產(chǎn)類型：1、單件生產(chǎn) 單個(gè)地生產(chǎn)不同結(jié)構(gòu)尺寸的產(chǎn)品，且很少重復(fù)的生產(chǎn)。如重型機(jī)械、大型船舶制造、新產(chǎn)品試制等。2、成批生產(chǎn) 成批地制造相同產(chǎn)品，且周期性地重復(fù)生產(chǎn)，如機(jī)床制造等。根據(jù)產(chǎn)品特征及批量大小，又分為小批、中批和大批生產(chǎn)三種。3、大量生產(chǎn) 產(chǎn)品數(shù)量很大，大多數(shù)工作地一直按照一定的節(jié)拍進(jìn)行同一種零件的某一道工序的加工，稱為大量

5、生產(chǎn)。如自行車、洗衣機(jī)、汽車等生產(chǎn)。6.1.3 生產(chǎn)類型與加工工藝過程的特點(diǎn)12機(jī)械加工工藝規(guī)程的作用(1)生產(chǎn)的計(jì)劃、調(diào)度，工人的操作、質(zhì)量檢查等都 是以機(jī)械加工工藝規(guī)程為依據(jù)。(2)生產(chǎn)準(zhǔn)備工作(包括技術(shù)準(zhǔn)備工作)離不開機(jī)械加工工藝規(guī)程。(3)除單件小批生產(chǎn)以外，在中批或大批大量生產(chǎn)中要新建或擴(kuò)建車間(或工段)，其原始依據(jù)也是機(jī)械加工工藝規(guī)程。根據(jù)機(jī)械加工工藝規(guī)程確定機(jī)床的種類和數(shù)量，確定機(jī)床的布置和動(dòng)力配置，確定生產(chǎn)面積和工人的數(shù)量等。 機(jī)械加工工藝規(guī)程的修改與補(bǔ)充是一項(xiàng)嚴(yán)肅的工作，它必須經(jīng)過認(rèn)真討論和嚴(yán)格的審批手續(xù)。6.1.3 生產(chǎn)類型與加工工藝過程的特點(diǎn)13表5-1 機(jī)械加工工藝過程

6、卡片工藝規(guī)程形式（工藝過程卡、工序卡、工藝卡） 6.1.3 生產(chǎn)類型與加工工藝過程的特點(diǎn)14表5-1 機(jī)械加工工藝過程卡片6.1.3 生產(chǎn)類型與加工工藝過程的特點(diǎn)15表5-1 機(jī)械加工工藝過程卡片6.1.3 生產(chǎn)類型與加工工藝過程的特點(diǎn)16 1）以保證零件加工質(zhì)量，達(dá)到設(shè)計(jì)圖紙規(guī)定的各項(xiàng)技術(shù)要 求為前提。2）工藝過程有較高的生產(chǎn)效率和較低的成本。3）充分考慮和利用現(xiàn)有生產(chǎn)條件，盡可能作到平衡生產(chǎn)。4）盡量減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度，保證安全生產(chǎn)，創(chuàng)造良好、文 明勞動(dòng)條件。5）積極采用先進(jìn)技術(shù)和工藝，減少材料和能源消耗，并應(yīng) 符合環(huán)保要求。 機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)原則 6.1.3 工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)原則及原始資

7、料17 產(chǎn)品的全套裝配圖及零件圖產(chǎn)品的驗(yàn)收質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品的生產(chǎn)綱領(lǐng)及生產(chǎn)類型零件毛坯圖及毛坯生產(chǎn)情況本廠（車間）的生產(chǎn)條件各種有關(guān)手冊(cè)、標(biāo)準(zhǔn)等技術(shù)資料國(guó)內(nèi)外先進(jìn)工藝及生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用情況 制定機(jī)械加工工藝規(guī)程所需原始資料 6.1.3 工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)原則及原始資料18機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)第二節(jié) 機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)6.2.1 機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)的內(nèi)容及步驟6.2.2 制訂機(jī)械加工工藝規(guī)程時(shí)要解決的主要問題 6.2.2.1 定位基準(zhǔn)的選擇 6.2.2.2 加工方法的選擇 6.2.2.3 加工階段的劃分 6.2.2.4 工序的集中與分散 6.2.2.5 加工順序的安排 6.2.2.6 機(jī)床的選擇19

8、 1閱讀裝配圖和零件圖 了解產(chǎn)品的用途、性能和工作條件，熟悉零件在產(chǎn)品中的地位和作用，明確零件的主要技術(shù)要求。2工藝審查 審查圖上的尺寸、視圖和技術(shù)要求是否完整、正確、統(tǒng)一，分析主要技術(shù)要求是否合理、適當(dāng)，審查零件結(jié)構(gòu)工藝性。 3熟悉或確定毛坯 確定毛坯的依據(jù)是零件在產(chǎn)品中的作用、零件本身的結(jié)構(gòu)特征與外形尺寸、零件材料工藝特性以及零件生產(chǎn)批量等。常用的毛坯種類有鑄件、鍛件、焊接件、沖壓件、型材等，其特點(diǎn)及應(yīng)用見表3-1。機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)步驟6.2.1 機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)的內(nèi)容及步驟20表6-1 各類毛坯的特點(diǎn)及適用范圍 毛坯種類制造精度（IT）加工余量原 材 料工件尺寸工件形狀機(jī)械性能適

9、用生產(chǎn)類型型 材型材焊接件砂型鑄造自由鍛造普通模鍛鋼模鑄造精密鍛造壓力鑄造熔模鑄造沖壓件粉末冶金件工程塑料件13級(jí)以下13級(jí)以下1115101281181171081079911大一般大大一般較小較小小很小小很小較小各種材料鋼 材鑄鐵,鑄鋼,青銅鋼材為主鋼,鍛鋁,銅等鑄鋁為主鋼材,鍛鋁等鑄鐵,鑄鋼,青銅鑄鐵,鑄鋼,青銅鋼鐵,銅,鋁基材料工程塑料小 型大、中型各種尺寸各種尺寸中、小型中、小型小 型中、小型小型為主各種尺寸中、小尺寸中、小尺寸簡(jiǎn) 單較復(fù)雜復(fù) 雜較簡(jiǎn)單一 般較復(fù)雜較復(fù)雜復(fù) 雜復(fù) 雜復(fù) 雜較復(fù)雜復(fù)雜較好有內(nèi)應(yīng)力差好好較好較好較好較好好一般一般各種類型單 件單件小批單件小批中、大批量中、

10、大批量大 批 量中、大批量中、大批量大 批 量中、大批量中、大批量6.2.1 機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)的內(nèi)容及步驟214. 選擇定位基準(zhǔn)5. 擬定加工路線6. 確定滿足各工序要求的工藝裝備包括機(jī)床、夾具、刀具、量具、輔具等。工藝裝備的選擇在滿足零件加工工藝的需要和可靠地保證零件加工質(zhì)量的前提下，應(yīng)與生產(chǎn)批量和生產(chǎn)節(jié)拍相適應(yīng)，并應(yīng)充分利用現(xiàn)有條件，以降低生產(chǎn)準(zhǔn)備費(fèi)用。對(duì)必須改裝或重新設(shè)計(jì)的專用或成組工藝裝備，應(yīng)在進(jìn)行經(jīng)濟(jì)性分析和論證的基礎(chǔ)上提出設(shè)計(jì)任務(wù)書。6.2.1 機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)的內(nèi)容及步驟22 確定各工序加工余量，計(jì)算工序尺寸和公差確定切削用量確定時(shí)間定額編制數(shù)控加工程序（對(duì)數(shù)控加工）評(píng)價(jià)

11、工藝路線 對(duì)所制定的工藝方案應(yīng)進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析，并應(yīng)對(duì)多種工藝方案進(jìn)行比較，或采用優(yōu)化方法，以確定出最優(yōu)工藝方案。12. 填寫或打印工藝文件6.2.1 機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)的內(nèi)容及步驟236.2.2.1 定位基準(zhǔn)的選擇工件的六點(diǎn)定位原理圖6-5 六點(diǎn)定位原理XZY要確定其空間位置，就需要限制其 6 個(gè)自由度將 6 個(gè)支承抽象為6個(gè)“點(diǎn)”，6個(gè)點(diǎn)限制了工件的6 個(gè)自由度，這就是六點(diǎn)定位原理。任何一個(gè)物體在空間直角坐標(biāo)系中都有 6 個(gè)自由度246.2.2.1 定位基準(zhǔn)的選擇夾具的定位元件平面支撐釘定位情況1個(gè)支撐釘2個(gè)支撐釘3個(gè)支撐釘圖示限制的自由度平面支撐板定位情況1塊條形支撐板2塊條形支撐板1

12、塊矩形支撐板圖示限制的自由度256.2.2.1 定位基準(zhǔn)的選擇定位元件為支撐釘和支撐板粗基準(zhǔn)定位用支撐釘，精基準(zhǔn)定位用支撐板固定支撐、可調(diào)支撐、自位支撐、輔助支撐平面定位266.2.2.1 定位基準(zhǔn)的選擇固定支撐平面定位276.2.2.1 定位基準(zhǔn)的選擇可調(diào)支撐平面定位286.2.2.1 定位基準(zhǔn)的選擇自位支撐平面定位29輔助支撐6.2.2.1 定位基準(zhǔn)的選擇平面定位30孔定位6.2.2.1 定位基準(zhǔn)的選擇 定位元件為心軸和定位銷31孔定位6.2.2.1 定位基準(zhǔn)的選擇定位心軸錐度心軸剛性心軸32孔定位6.2.2.1 定位基準(zhǔn)的選擇定位銷圓柱定位銷菱形銷和圓錐銷33外圓定位6.2.2.1 定位

13、基準(zhǔn)的選擇 定位元件為卡盤、套筒、錐套和V形塊34外圓定位6.2.2.1 定位基準(zhǔn)的選擇定心定位35組合表面定位6.2.2.1 定位基準(zhǔn)的選擇一面兩銷定位36一面兩銷定位解決“一面兩孔”的定位干涉問題的途徑：減小一個(gè)銷的直徑將一個(gè)銷做成削邊銷組合表面定位6.2.2.1 定位基準(zhǔn)的選擇376.2.2.1 定位基準(zhǔn)的選擇基準(zhǔn)分類 1）設(shè)計(jì)基準(zhǔn)382）工藝基準(zhǔn) 工序基準(zhǔn) 工序圖上用來確定本工序所加工 表面加工后的尺寸、形狀、位置的基準(zhǔn) 定位基準(zhǔn) a.粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn) b.附加基準(zhǔn) 測(cè)量基準(zhǔn) 裝配基準(zhǔn)6.2.2.1 定位基準(zhǔn)的選擇39在加工時(shí)用于工件定位的基準(zhǔn)稱為定位基準(zhǔn)?？煞譃椋?使用未經(jīng)機(jī)械加工表面

14、作為定位基準(zhǔn)，稱為粗基準(zhǔn)。零件上根據(jù)機(jī)械加工工藝需要而專門設(shè)計(jì)的定位基準(zhǔn)。如用作軸類零件定位的頂尖孔，用作殼體類零件定位的工藝孔或工藝凸臺(tái)（圖3-1）等。粗基準(zhǔn)使用經(jīng)過機(jī)械加工表面作為定位基準(zhǔn)，稱為精基準(zhǔn)。精基準(zhǔn)附加基準(zhǔn)6.2.2.1 定位基準(zhǔn)的選擇40 工藝凸臺(tái)A向A圖6-1 小刀架上的工藝凸臺(tái)6.2.2.1 定位基準(zhǔn)的選擇41基準(zhǔn)分類歸納如下：基 準(zhǔn)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)工藝基準(zhǔn)工序基準(zhǔn)定位基準(zhǔn)測(cè)量基準(zhǔn)裝配基準(zhǔn)粗基準(zhǔn)精基準(zhǔn)輔加基準(zhǔn)6.2.2.1 定位基準(zhǔn)的選擇421.一般原則 (1)選最大尺寸的表面為安裝面(限制3個(gè)自由度)，選最長(zhǎng)距離的表面為導(dǎo)向面(限制2個(gè)自由度)，選最小尺寸的表面為支承面(限制1個(gè)

15、自由度)。 (2)首先考慮保證空間位置精度，再考慮保證尺寸精度。 (3)應(yīng)盡量選擇零件的主要表面為定位基準(zhǔn)。 (4)定位基準(zhǔn)應(yīng)有利于夾緊，在加工過程中穩(wěn)定可靠。 6.2.2.1 定位基準(zhǔn)的選擇43a）b）c）保證相互位置要求原則如果首先要求保證工件上加工面與不加工面的相互位置要求，則應(yīng)以不加工面作為粗基準(zhǔn)。 余量均勻分配原則如果首先要求保證工件某重要表面加工余量均勻時(shí)，應(yīng)選擇該表面的毛坯面作為粗基準(zhǔn)。 圖6-10 粗基準(zhǔn)選擇比較1. 粗基準(zhǔn)的選擇6.2.2.1 定位基準(zhǔn)的選擇44 （a）（b） 為保證零件的壁厚均勻，應(yīng)以不加工的外圓表面A為粗基準(zhǔn)，鏜內(nèi)孔。 為保證皮帶的輪緣厚度均勻，以不加工表

16、面1為基準(zhǔn)車外圓表面。 圖6-1 以不加工表面為粗基準(zhǔn)1. 粗基準(zhǔn)的選擇6.2.2.1 定位基準(zhǔn)的選擇45圖6-11 床身粗基準(zhǔn)選擇比較工序1工序1工序2工序2 便于工件裝夾原則要求選用的粗基準(zhǔn)面盡可能平整、光潔，且有足夠大的尺寸，不允許有鍛造飛邊、鑄造澆、冒口或其它缺陷。也不宜選用鑄造分型面作粗基準(zhǔn)。粗基準(zhǔn)一般不得重復(fù)使用原則 1. 粗基準(zhǔn)的選擇6.2.2.1 定位基準(zhǔn)的選擇46圖6-13 主軸箱零件精基準(zhǔn)選擇 基準(zhǔn)重合原則選用被加工面設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作為精基準(zhǔn)統(tǒng)一基準(zhǔn)原則當(dāng)工件以某一表面作精基準(zhǔn)定位，可以方便地加工大多數(shù)（或全部）其余表面時(shí)，應(yīng)盡早將這個(gè)基準(zhǔn)面加工出來，并達(dá)到一定精度，以后大多數(shù)（

17、或全部）工序均以它為精基準(zhǔn)進(jìn)行加工 2. 精基準(zhǔn)的選擇6.2.2.1 定位基準(zhǔn)的選擇47 圖6-13-2 以頂面和兩銷孔定位 鏜孔支架圖6-13-1 置于箱體中部的吊架支承 吊架2. 精基準(zhǔn)的選擇6.2.2.1 定位基準(zhǔn)的選擇48 在實(shí)際生產(chǎn)中，經(jīng)常使用的統(tǒng)一基準(zhǔn)形式有： 1）軸類零件常使用兩頂尖孔作統(tǒng)一基準(zhǔn)； 2）箱體類零件常使用一面兩孔（一個(gè)較大的平面和兩個(gè)距離較遠(yuǎn)的銷孔）作統(tǒng)一基準(zhǔn)； 3）盤套類零件常使用止口面（一端面和一短圓孔）作統(tǒng)一基準(zhǔn)； 4）套類零件用一長(zhǎng)孔和一止推面作統(tǒng)一基準(zhǔn)。 采用統(tǒng)一基準(zhǔn)原則好處： 1）有利于保證各加工表面之間的位置精度； 2）可以簡(jiǎn)化夾具設(shè)計(jì)，減少工件搬動(dòng)和

18、翻轉(zhuǎn)次數(shù)。 注意：采用統(tǒng)一基準(zhǔn)原則常常會(huì)帶來基準(zhǔn)不重合問題。此時(shí)，需針對(duì)具體問題進(jìn)行具體分析，根據(jù)實(shí)際情況選擇精基準(zhǔn)。 2. 精基準(zhǔn)的選擇6.2.2.1 定位基準(zhǔn)的選擇49 互為基準(zhǔn)原則 軸徑軸徑錐孔圖6-15 主軸零件精基準(zhǔn)選擇【例】主軸零件精基準(zhǔn)選擇（圖6-15）自為基準(zhǔn)原則 【例】床身導(dǎo)軌面磨削加工（圖6-16）圖6-16 導(dǎo)軌磨削基準(zhǔn)選擇2. 精基準(zhǔn)的選擇6.2.2.1 定位基準(zhǔn)的選擇50 圖6-18 浮動(dòng)鏜刀塊1工件 2鏜刀塊 3鏜桿便于裝夾原則所選擇的精基準(zhǔn)，應(yīng)能保證工件定位準(zhǔn)確、可靠，并盡可能使夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便。圖6-17 外圓研磨示意圖【例】鉸孔、拉孔、研磨（圖6-17）

19、【例】浮動(dòng)鏜刀塊鏜孔（圖6-18）2. 精基準(zhǔn)的選擇6.2.2.1 定位基準(zhǔn)的選擇51 圖6-19 搖桿零件圖4012H7鑄造圓角R3其余倒角145600.059.520H71.63.23.23.21.64018M83.2R127100.1ABDC1545【例 6-1】選擇圖3-19所示搖桿零件的定位基準(zhǔn)。零件材料為HT200，毛坯為鑄件，生產(chǎn)批量：5000件。 2. 精基準(zhǔn)的選擇6.2.2.1 定位基準(zhǔn)的選擇526.2.2.2 加工方法的選擇圖6-17 加工誤差與成本關(guān)系C0AB 經(jīng)濟(jì)精度隨年代增長(zhǎng)和技術(shù)進(jìn)步而不斷提高（圖3-18） 在正常加工條件下（采用符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備和工藝裝備，使用標(biāo)

20、準(zhǔn)技術(shù)等級(jí)工人，不延長(zhǎng)加工時(shí)間），一種加工方法所能保證的加工精度和表面粗糙度（圖3-17AB段）加工經(jīng)濟(jì)精度 加工誤差（m）196010-110-210-319202000102101100年代圖6-18 加工精度與年代的關(guān)系 一般加工精密加工超精密加工53 1）零件加工表面的精度和表面粗糙度要求2）零件材料的加工性3）生產(chǎn)批量和生產(chǎn)節(jié)拍要求4）企業(yè)現(xiàn)有加工設(shè)備和加工能力5）經(jīng)濟(jì)性選擇加工方法應(yīng)考慮的問題 外圓表面、孔及平面加工方案參見教材。 6.2.2.2 加工方法的選擇54 典型表面加工路線研 磨IT5Ra 0.0080.32超 精 加 工IT5Ra 0.010.32砂 帶 磨IT5Ra

21、0.010.16精 密 磨 削IT5Ra 0.0080.08拋 光Ra 0.0081.25金 剛 石 車IT56Ra 0.021.25滾 壓IT67Ra 0.161.25精 磨IT67Ra 0.161.25精 車IT78Ra1.2 55粗 磨IT89Ra 1.2510半 精 車IT1011Ra 2.512.5粗 車IT1213Ra 1080圖6-19-0 外圓表面的典型加工工藝路線 6.2.2.2 加工方法的選擇55 圖6-19-1 孔的典型加工工藝路線 珩 磨IT56Ra0.041.25研 磨IT56Ra0.0080.63粗 鏜IT1213Ra 520鉆IT1013Ra 580半 精 鏜IT

22、1011Ra 2.510粗 拉IT910Ra 1.255擴(kuò)IT913Ra 1.2540精 鏜IT79Ra 0.635粗 磨IT911Ra1.2510精 拉IT79Ra0.160.63推IT68Ra0.081.25餃IT69Ra 0.3210金 剛 鏜IT57Ra0.161.25精 磨IT78Ra0.080.63滾 壓IT68Ra0.011.25手 餃IT5Ra0.081.256.2.2.2 加工方法的選擇56圖6-19-2 平面典型加工工藝路線 拋 光Ra0.0081.25研 磨IT56Ra0.0080.63精 密 磨IT56Ra 0.040.32半 精 銑IT811Ra 2.510精 銑IT

23、68Ra 0.635高 速 精 銑IT67Ra 0.161.25導(dǎo) 軌 磨IT6Ra0.161.25精 磨IT68Ra 0.161.25寬 刀 精 刨IT6Ra 0.161.25粗 磨IT810Ra 1.2510精 刨IT68Ra 0.635半 精 刨IT811Ra 2.510半 精 車IT811Ra 2.510粗 銑IT1113Ra 520粗 刨IT1113Ra 520砂 帶 磨IT56Ra0.010.32金 剛 石 車IT6Ra0.021.25刮 研Ra 0.041.25精 車IT68Ra 1.255粗 車IT1213Ra 1080精 拉IT69Ra 0.322.5粗 拉IT1011Ra

24、5206.2.2.2 加工方法的選擇57例題 6.1 表格應(yīng)用的舉例：要求孔的加工精度為 IT7級(jí)，粗糙度Ra163.2m，確定孔的加工方案 查表3-11可有下面四種加工方案： 方案用得最多，在大批、大量生產(chǎn)中常用在自動(dòng)機(jī)床或組合機(jī)床上，在成批生產(chǎn)中常用在立鉆、搖臂鉆、六角車床等連續(xù)進(jìn)行各個(gè)工步加工的機(jī)床上。該方案一般用于加工小于 80mm的孔徑，工件材料為未淬火鋼或鑄鐵，不適于加工大孔徑，否則刀具過于笨重。 鉆一擴(kuò)一粗鉸一精鉸； 方案用于加工毛坯本身有鑄出或鍛出的孔，但其直徑不宜太小，否則因鏜桿太細(xì)容易發(fā)生變形而影響加工精度，箱體零件的孔加工常用這種方案。 粗鏜一半精鏜一精鏜； 方案適用于淬

25、火的工件。 粗鏜一半精鏜一粗磨一精磨； 方案適用于成批或大量生產(chǎn)的中小型零件，其材料為未淬火鋼、鑄鐵及有色金屬。 鉆（擴(kuò)）一拉。 6.2.2.2 加工方法的選擇58討論題： 1. 銅合金 7 級(jí)精度外圓表面加工通常采用 （ ）的加工路線。 粗車 粗車-半精車 粗車-半精車-精車 粗車-半精車-精磨2. 淬火鋼7級(jí)精度外圓表面常采用的加工路線是（ ）。 粗車半精車精車 粗車半精車精車金剛石車 粗車半精車粗磨 粗車半精車粗磨精磨3. 鑄鐵箱體上120H7孔常采用的加工路線是（ ）。 粗鏜半精鏜精鏜 粗鏜半精鏜鉸 粗鏜半精鏜粗磨 粗鏜半精鏜粗磨精磨6.2.2.2 加工方法的選擇596.2.2.3 加

26、工階段的劃分 粗加工階段主要任務(wù)是去除加工面多余的材料 半精加工階段使加工面達(dá)到一定的加工精度，為精加工作好準(zhǔn)備 精加工階段使加工面精度和表面粗糙度達(dá)到要求 光整加工階段對(duì)于特別精密的零件，安排此階段，以確保零件的精度要求 有利于保證零件的加工精度； 有利于設(shè)備的合理使用和精密機(jī)床的精度保持； 有利于人員的合理安排； 可及早發(fā)現(xiàn)毛坯缺陷，以減少損失。加工階段的劃分加工階段劃分的意義606.2.2.4 工序集中與分散 使每個(gè)工序中包括盡可能多的工步內(nèi)容，從而使總的工序數(shù)目減少 優(yōu)點(diǎn)： 1）有利于保證工件各加工面之間的位置精度； 2）有利于采用高效機(jī)床，可節(jié)省工件裝夾時(shí)間，減少工件搬運(yùn)次數(shù)； 3）

27、可減小生產(chǎn)面積，并有利于管理。 使每個(gè)工序的工步內(nèi)容相對(duì)較少，從而使總的工序數(shù)目較多 工序分散優(yōu)點(diǎn)：每個(gè)工序使用的設(shè)備和工藝裝備相對(duì)簡(jiǎn)單，調(diào)整、對(duì)刀比較容易，對(duì)操作工人技術(shù)水平要求不高工序集中工序分散61 傳統(tǒng)的流水線、自動(dòng)線生產(chǎn)，多采用工序分散的組織形式（個(gè)別工序亦有相對(duì)集中的情況）工序集中與工序分散的應(yīng)用 由于市場(chǎng)需求的多變性，對(duì)生產(chǎn)過程的柔性要求越來越高，加之加工中心等先進(jìn)設(shè)備的采用，工序集中將越來越成為生產(chǎn)的主流方式 多品種、中小批量生產(chǎn)，為便于轉(zhuǎn)換和管理，多采用工序集中方式6.2.2.4 工序集中與分散626.2.2.5 加工順序的安排 先基準(zhǔn)后其他先加工基準(zhǔn)面，再加工其他表面 先面

28、后孔有兩層含義： 1）當(dāng)零件上有較大的平面可以作定位基準(zhǔn)時(shí)，先將其加工出來，再以面定位，加工孔，可以保證定位準(zhǔn)確、穩(wěn)定 2）在毛坯面上鉆孔或鏜孔，容易使鉆頭引偏或打刀，先將此面加工好，再加工孔，則可避免上述情況的發(fā)生 先主后次也有兩層含義： 1）先考慮主要表面加工，再安排次要表面加工，次要表面加工常常從加工方便與經(jīng)濟(jì)角度出發(fā)進(jìn)行安排 2）次要表面和主要表面之間往往有相互位置要求，常常要求在主要表面加工后，以主要表面定位進(jìn)行加工 先粗后精 機(jī)械加工工序的安排63 為改善工件材料切削性能而進(jìn)行的熱處理工序（退火、正火等），應(yīng)安排在切削加工之前進(jìn)行 為消除內(nèi)應(yīng)力而進(jìn)行的熱處理工序（如退火、人工時(shí)效等

29、），最好安排在粗加工之后，也可安排在切削加工之前 為了改善工件材料的力學(xué)物理性質(zhì)而進(jìn)行的熱處理工序（調(diào)質(zhì)、淬火等）通常安排在粗加工后、精加工前進(jìn)行。其中滲碳淬火一般安排在切削加工后，磨削加工前。而表面淬火和滲氮等變形小的熱處理工序，允許安排在精加工后進(jìn)行 為了提高零件表面耐磨性或耐蝕性而進(jìn)行的熱處理工序及以裝飾為目的的熱處理工序或表面處理工序（如鍍鉻、鍍鋅、氧化、煮黑等）一般放在工藝過程的最后。熱處理和表面處理工序的安排6.2.2.5 加工順序的安排64除操作工人自檢外，下列情況應(yīng)安排檢驗(yàn)工序： 零件加工完畢后； 從一個(gè)車間轉(zhuǎn)到另一個(gè)車間前后； 重要工序前后。其他工序的安排 去毛刺工序 通常安

30、排在切削加工之后。 清洗工序 在零件加工后裝配之前，研磨、珩磨等光整加工工序之后，以及采用磁力夾緊加工去磁后，應(yīng)對(duì)工件進(jìn)行認(rèn)真地清洗。檢驗(yàn)工序的安排6.2.2.5 加工順序的安排65機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)第三節(jié) 加工余量及工序尺寸6.3.1 加工余量6.3.2 影響加工余量的因素6.3.3 工序尺寸及其公差666.3.1 加工余量 加工余量加工過程中從加工表面切去材料層厚度 工序（工步）余量某一表面在某一工序（工步）中所切去的材料層厚度 對(duì)于被包容表面 對(duì)于包容表面a）b）c）d）Zbab圖6-19 工序加工余量ZbbabaZb2Zb2Zb2Zb2ab式中 Zb本工序余量； a 前工序尺寸； b 本

31、工序尺寸。加工余量及其計(jì)算 676.3.1 加工余量 總加工余量零件從毛坯變?yōu)槌善非谐牧蠈涌偤穸仁街?ZS 總加工余量； Zi 第i道工序加工余量； n 該表面加工工序數(shù)。 最大余量 最小余量（被包容尺寸）（包容尺寸）（被包容尺寸）（包容尺寸）68 式中 Zmax ，Zmin ，Zm 最大、最小、平均余量； TZ 余量公差； amax ，amin ，am 上工序最大、最小、平均尺寸； bmax ，bmin ，bm 本工序最大、最小、平均尺寸； Ta 上工序尺寸公差； Tb 本工序尺寸公差。 平均余量（被包容尺寸）（包容尺寸） 余量公差（被包容尺寸與包容尺寸）6.3.1 加工余量696.3.2

32、 影響加工余量的因素最小余量構(gòu)成（圖6-22） 采用浮動(dòng)鏜刀塊鏜孔式中 Ry上一工序表面粗糙度； Ha上一工序表面缺陷層； ea 上一工序形位誤差； b本工序裝夾誤差。 無心磨床磨外圓 研磨、拋光平面RyHaeab圖6-22 最小加工余量構(gòu)成70加工余量確定方法 計(jì)算法采用計(jì)算法確定加工余量比較準(zhǔn)確，但需掌握必要的統(tǒng)計(jì)資料和具備一定的測(cè)量手段。 經(jīng)驗(yàn)法由一些有經(jīng)驗(yàn)的工程技術(shù)人員或工人根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件和實(shí)際經(jīng)驗(yàn)確定加工余量。此法多用于單件小批生產(chǎn)。 查表法利用各種手冊(cè)所給的表格數(shù)據(jù)，再結(jié)合實(shí)際加工情況進(jìn)行必要的修正，以確定加工余量。此法方便、迅速，生產(chǎn)上應(yīng)用較多。 需要指出的是，目前國(guó)內(nèi)各種手冊(cè)所給

33、的余量多數(shù)為基本余量，基本余量等于最小余量與上一工序尺寸公差之和，即基本余量中包含了上一工序尺寸公差，此點(diǎn)在應(yīng)用時(shí)需加以注意。6.3.2 影響加工余量的因素71確定工序尺寸一般方法1）確定各工序加工余量；2）從最終加工工序開始，即從設(shè)計(jì)尺寸開始，逐次加上（對(duì)于被包容面）或減去（對(duì)于包容面）每道工序的加工余量，可分別得到各工序的基本尺寸；3）除最終加工工序取設(shè)計(jì)尺寸公差外，其余各工序按各自采用的加工方法所對(duì)應(yīng)的加工經(jīng)濟(jì)精度確定工序尺寸公差；4）除最終工序外，其余各工序按“入體原則”標(biāo)注工序尺寸公差；5）毛坯余量通常由毛坯圖給出，故第1工序余量由計(jì)算確定。表6-9 主軸孔工序尺寸及公差的確定工序名

34、稱工序加工余量工序基本尺寸加工經(jīng)濟(jì)精度（IT）工序尺寸及公差表面粗糙度浮動(dòng)鏜刀塊鏜0.11007Ra0.8精鏜0.5（100-0.1=）99.98Ra1.6半精鏜2.4（99.9-0.5=）99.410Ra3.2粗鏜5（99.4-2.4=）9712Ra6.3毛坯孔（97-5=）92 6.3.3 工序尺寸及其公差的確定72表6-9 主軸孔工序尺寸及公差的確定工序名稱工序加工余量工序基本尺寸加工經(jīng)濟(jì)精度（IT）工序尺寸及公差表面粗糙度浮動(dòng)鏜刀塊鏜0.11007Ra0.8精鏜0.5（100-0.1=）99.98Ra1.6半精鏜2.4（99.9-0.5=）99.410Ra3.2粗鏜5（99.4-2.4

35、=）9712Ra6.3毛坯孔（97-5=）92 表3-6 主軸孔工序尺寸及公差的確定浮動(dòng)鏜 0.1 100 7 Ra 0.8 精鏜 0.5 100-0.1=99.9 8 Ra 1.6半精鏜 2.4 99.9-0.5=99.4 10 Ra 3.2 粗鏜 5 99.4-2.4=97 12 Ra 6.3 毛坯孔 100- 8 =92工序名稱加工余量工序基本尺寸加工經(jīng)濟(jì)精度(IT)工序尺寸及公差表面 粗糙度 主軸孔工序尺寸及公差的確定，加工過程：粗鏜半精鏜精鏜浮動(dòng)鏜【例 3-2】6.3.3 工序尺寸及其公差的確定73機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ) 第四節(jié) 工藝尺寸鏈6.4.1 工藝尺寸鏈的定義和特征6.4.2 尺寸

36、鏈的組成和尺寸鏈圖的作法6.4.3 尺寸鏈的基本計(jì)算公式6.4.4 工藝尺寸鏈分析與計(jì)算實(shí)例746.4.1 工藝尺寸鏈的定義和特征 尺寸鏈的定義 在零件加工或機(jī)器裝配過程中，由相互聯(lián)系的尺寸形成的封閉尺寸組，稱為尺寸鏈 裝配尺寸鏈在機(jī)器設(shè)計(jì)和裝配過程中，由有關(guān)零件尺寸形成的尺寸鏈 工藝尺寸鏈在加工過程中，由同一零件有關(guān)工序尺寸所形成的尺寸鏈 封閉性 關(guān)聯(lián)性尺寸鏈的特征 756.4.2 尺寸鏈基本概念 尺寸鏈的環(huán) 封閉環(huán)在零件加工過程或機(jī)器裝配過程中最終形成的環(huán)（或間接得到的環(huán)） 指組成尺寸鏈的每一個(gè)尺寸 增環(huán)該環(huán)變動(dòng)（增大或減?。┮鸱忾]環(huán)同向變動(dòng)（增大或減小）的環(huán) 組成環(huán)尺寸鏈中除封閉環(huán)以外

37、的各環(huán)。對(duì)于工藝尺寸鏈來說，組成環(huán)的尺寸一般是由加工直接得到的 減環(huán)該環(huán)變動(dòng)（增大或減?。┮鸱忾]環(huán)反向變動(dòng)（減小或增大）的環(huán)76圖示尺寸鏈中，尺寸A0是加工過程間接保證的，因而是尺寸鏈的封閉環(huán)；尺寸A1和A2是在加工中直接獲得的，因而是尺寸鏈的組成環(huán)。其中， A1為增環(huán)， A2為減環(huán)。 圖6-23 工藝尺寸鏈a1a2a0A1A2A0b)c)A1A2A0a)ABC0.05A0.1C 工藝尺寸鏈?zhǔn)纠▓D6-23）：工件A、C面已加工好，現(xiàn)以A面定位用調(diào)整法加工B面，要求保證B、C面距離A0【例 6-3】尺寸鏈方程為：6.4.2 尺寸鏈基本概念77【例 6-4】 組成環(huán)：加工過程中直接獲得的尺寸如

38、A1、A2是組成環(huán)； 封閉環(huán)：間接獲得的尺寸A0稱為封閉環(huán)； 增環(huán)：它增大將使封閉環(huán)隨之增大的組成環(huán)如A2叫增環(huán)； 減環(huán)：它增大反使封閉環(huán)隨之減小的組成環(huán)如A1叫減環(huán)6.4.2 尺寸鏈基本概念78尺寸鏈計(jì)算的關(guān)鍵： 正確畫出尺寸鏈圖，找出封閉環(huán)，確定增環(huán)和減環(huán)作尺寸鏈圖 按照加工順序依次畫出各工序尺寸及零件 圖中要求的尺寸，形成一個(gè)封閉的圖形。找封閉環(huán) 根據(jù)工藝過程，找出間接保證的尺寸A0 為 封閉環(huán)。 確定增環(huán)和減環(huán) 可用以下簡(jiǎn)便的方法得到： 從封閉環(huán)開始，給每一個(gè)環(huán)畫出箭頭， 最后再回到封 閉環(huán)，像電流一樣形成回路。凡箭頭方向與封閉環(huán)方 向相反者為增環(huán)（如A2），箭頭方向與封閉環(huán)方向相 同

39、者為減環(huán)（如A1）。6.4.2 尺寸鏈基本概念79增、減環(huán)判別方法在尺寸鏈圖中用首尾相接的單向箭頭順序表示各尺寸環(huán)，其中與封閉環(huán)箭頭方向相反者為增環(huán),與封閉環(huán)箭頭方向相同者為減環(huán)。A1A0A2A3封閉環(huán)減環(huán)增環(huán)舉例：6.4.2 尺寸鏈基本概念806.4.3 尺寸鏈計(jì)算方法 基本計(jì)算公式 用極值法解尺寸鏈的基本計(jì)算公式如下：a)封閉環(huán)的基本尺寸等于增環(huán)的基本尺寸之和減去減環(huán) 的基本尺寸之和，即 b)封閉環(huán)的最大極限尺寸等于增環(huán)最大極限尺寸之和減 去減環(huán)最小極限尺寸之和，即 c)封閉環(huán)的最小極限尺寸等于增環(huán)最小極限尺寸之和減 去減環(huán)最大極限尺寸之和，即 81d)封閉環(huán)的上偏差等于增環(huán)上偏差之和減去

40、減環(huán)下偏差之 和 ，即 e)封閉環(huán)的下偏差等于增環(huán)下偏差之和減去減環(huán)上偏差之 和 ，即 f)封閉環(huán)的公差等于組成環(huán)公差之和，即 6.4.3 尺寸鏈計(jì)算方法82封閉環(huán)的公差比任何一個(gè)組成環(huán)的公差都大，應(yīng)盡量選擇最不重要的尺寸作封閉環(huán)；為減小封閉環(huán)公差，應(yīng)盡量減少組成環(huán)數(shù)及其公差。 計(jì)算尺寸鏈時(shí)，常遇到兩種類型的問題：1）已知全部組成環(huán)的極限尺寸，求封閉環(huán)基本尺寸及 公差，稱為“正計(jì)算” ，結(jié)果唯一。 2）已知封閉環(huán)的極限尺寸，求一個(gè)或幾個(gè)組成環(huán)的極限 尺寸，稱為“反計(jì)算” 。 通常在制定工藝規(guī)程時(shí)，由于基準(zhǔn)不重合而需要進(jìn)行的 尺寸換算屬于這類計(jì)算，結(jié)果不唯一，需優(yōu)化計(jì)算。 6.4.3 尺寸鏈計(jì)算

41、方法83 進(jìn)行尺寸鏈計(jì)算 A1的基本尺寸 A0 = A2 - A1 99=155 - A1 得A1 =56 mm 驗(yàn)算封閉環(huán)公差 T0 = T1 +T2 T0 T2 修正T2=0.063 A1上偏差 EIA0= EIA2 ESA1 ESA1=(-0.063)- (-0.087)=0.024 A1下偏差 ESA0= ESA2 EIA1 EIA1= 0 0 = 0 故工序尺寸A1為： A1 =56 0+0.024 mm 6.4.3 尺寸鏈計(jì)算方法841) 按“入體”原則標(biāo)注 公差帶的分布按“入體”原則標(biāo)注時(shí)，對(duì)于被包容面尺寸可標(biāo)注成上偏差為零、下偏差為負(fù)的形式（即 ）；對(duì)于包容面的尺寸可標(biāo)注成下偏

42、差為零、上偏差為正的形式（即 ）。2）按雙向?qū)ΨQ分布標(biāo)注 對(duì)于諸如孔系中心距、相對(duì)中心的兩平面之間的距離等尺寸，一般按對(duì)稱分布標(biāo)注，即可標(biāo)注成上、下偏差絕對(duì)值相等、符號(hào)相反形式（即T/2）。 當(dāng)組成環(huán)是標(biāo)準(zhǔn)件時(shí)，其公差大小和分布位置按相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)確定。當(dāng)組成環(huán)是公共環(huán)時(shí)，其公差大小和分布位置應(yīng)根據(jù)對(duì)其有嚴(yán)格要求的那個(gè)尺寸鏈來確定。工序尺寸的標(biāo)注6.4.3 尺寸鏈計(jì)算方法85 公差概率算法 為計(jì)算方便，作如下近似處理：令 k1=k2=kn=k，得到近似概率算法公差計(jì)算公式（k值常取1.21.6）： 各組成環(huán)均接近正態(tài)分布時(shí)，公差計(jì)算公式： 式中T0Q 稱為平方公差。 各組成環(huán)偏離正態(tài)分布時(shí)，公差計(jì)算

43、公式： 式中T0Q 稱為統(tǒng)計(jì)公差。k為分布系數(shù)，定義如下： 6.4.3 尺寸鏈計(jì)算方法86 圖示工件 ，以底面A定位，加工臺(tái)階面B，保證尺寸 ，試確定工序尺寸A2及平行度公差Ta2。 【例 6-6】 尺寸鏈b）中，A0為封閉環(huán)，A1和A2是組成環(huán)；角度尺寸鏈（圖6-23c）中，a0為封閉環(huán)，a1 和a2是組成環(huán)?！窘狻?.4.4 工藝尺寸鏈分析與計(jì)算實(shí)例圖6-23 工藝尺寸鏈?zhǔn)纠齜)c)a)A1A2A0a1a2a0A1A2A0ABC0.05A0.1C求解圖6-23 b和圖6-23c的尺寸鏈，可得到：工序尺寸：平行度公差：工藝基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合時(shí)的工藝尺寸計(jì)算 876.4.4 工藝尺寸鏈分析與

44、計(jì)算實(shí)例886.4.4 工藝尺寸鏈分析與計(jì)算實(shí)例896.4.4 工藝尺寸鏈分析與計(jì)算實(shí)例90例 某零件如圖示，設(shè)計(jì)尺寸 不好測(cè)量，而改為測(cè)量A2，試確定工序尺寸A2。A2A0封閉環(huán)A0A2A1解: 1)確定封閉環(huán)、建立尺寸鏈、判別增減環(huán)。2）尺寸及偏差計(jì)算：A2=400+0.193)假?gòu)U品情況：當(dāng)A2=400+0.36(按上述計(jì)算應(yīng)為超差),此時(shí)A1=50, (合格)這種廢品為假?gòu)U品測(cè)量基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合的尺寸換算6.4.4 工藝尺寸鏈分析與計(jì)算實(shí)例91 只要測(cè)量尺寸的超差量小于或等于其余組成環(huán)尺寸公差之和，就有可能出現(xiàn)假?gòu)U品，為此應(yīng)對(duì)該零件各有關(guān)尺寸進(jìn)行復(fù)檢和驗(yàn)算，以免將實(shí)際合格的零件報(bào)廢

45、而導(dǎo)致浪費(fèi)。 假?gòu)U品的出現(xiàn)，給生產(chǎn)質(zhì)量管理帶來諸多麻煩，因此，不到非不得已，不要使工藝基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合。假?gòu)U品的出現(xiàn)6.4.4 工藝尺寸鏈分析與計(jì)算實(shí)例92圖6-30 測(cè)量尺寸鏈?zhǔn)纠鼳2 若實(shí)測(cè)A2=40.30，按上述要求判為廢品，但此時(shí)如A1=50，則實(shí)際A0=9.7，仍合格，即“假?gòu)U品”。當(dāng)實(shí)測(cè)尺寸與計(jì)算尺寸的差值小于尺寸鏈其它組成環(huán)公差之和時(shí)，可能為假?gòu)U品。采用專用檢具可減小假?gòu)U品出現(xiàn)的可能性。 圖6-30所示零件，尺寸 A0不好測(cè)量，改測(cè)尺寸A2 ，試確定A2的大小和公差。 由新建立的尺寸鏈可解出： A2是測(cè)量直接得到的尺寸，是組成環(huán)；A0是間接保證的，是封閉環(huán)。計(jì)算尺寸鏈可得到：

46、【解】【例 6-7】 假?gòu)U品問題：6.4.4 工藝尺寸鏈分析與計(jì)算實(shí)例93D1 工序基準(zhǔn)是尚待加工的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)D2xHR1R2xH1) 拉內(nèi)孔至 ；2) 插鍵槽，保證尺寸x；試確定尺寸 x 的大小及公差。3) 熱處理建立尺寸鏈如圖b 所示，H是間接保證的尺寸，因而是 封閉環(huán)。計(jì)算該尺寸鏈，可得到：4) 磨內(nèi)孔至 ，同時(shí)保證尺寸 。 a） b）圖6-31 鍵槽加工尺寸鏈【解】圖6-31所示鍵槽孔加工過程如下：【例 6-8】 6.4.4 工藝尺寸鏈分析與計(jì)算實(shí)例94D1xD2H1 討論：在前例中，認(rèn)為鏜孔與磨孔同軸，實(shí)際上存在偏心。若兩孔同軸度允差為0.05，即兩孔軸心偏心為 e = 0.025。將

47、偏心 e 作為組成環(huán)加入尺寸鏈（圖6-32b） a） b）圖6-32 鍵槽加工尺寸鏈H20.0250.025R1xHR2e重新進(jìn)行計(jì)算，可得到： 6.4.4 工藝尺寸鏈分析與計(jì)算實(shí)例956.4.4 工藝尺寸鏈分析與計(jì)算實(shí)例966.4.4 工藝尺寸鏈分析與計(jì)算實(shí)例976.4.4 工藝尺寸鏈分析與計(jì)算實(shí)例98 圖 6-33 所示偏心零件，表面 A 要求滲碳處理，滲碳層深度規(guī)定為 0.50.8mm。與此有關(guān)的加工過程如下： 表面淬火、滲碳、鍍層的工藝尺寸計(jì)算 【例 6-9】【解】R2R1H1H0b)圖6-33 滲碳層深度尺寸換算a)A1） 精車A面，保證直徑 ； 3） 精磨A面保證直徑尺寸 ，同時(shí)保

48、證規(guī)定的滲碳層深度。D2H0H12） 滲碳處理，控制滲碳層深度H1； 試確定H1的數(shù)值。建立尺寸鏈，如圖 b,在該尺寸鏈中，H0 是最終的滲碳層深度，是間接保證的，因而是封閉環(huán)。計(jì)算該尺寸鏈，可得到：D16.4.4 工藝尺寸鏈分析與計(jì)算實(shí)例99例如圖所示軸套，其加工工序如圖所示，試校驗(yàn)工序尺寸標(biāo)注是否合理。 多尺寸保證時(shí)的尺寸換算50-.34150.210-0.3零件圖51-0.410 車孔及端面50-0.3410.4-0.220 車外圓及端面14.60.230 鉆孔10-0.340 磨外圓及臺(tái)階6.4.4 工藝尺寸鏈分析與計(jì)算實(shí)例100解:1)分析 從零件圖上看,設(shè)計(jì)尺寸有10-0.3mm、

49、150.2mm 以及50-0.34。根據(jù)工藝過程分析是否全部達(dá)到圖紙要求.其中10-0.3、 50-0.34直接保證，150.2間接保證，為封閉環(huán)，必須校核。 2）查找組成環(huán)，建立尺寸鏈10.4-0.214.60.210-0.3A0封閉環(huán)3）計(jì)算尺寸及偏差 求得 A0= ( 超差)4)解決辦法:改變工藝過程，如將鉆孔改在工序40之后；提高加工精度，縮小組成環(huán)公差。5）重新標(biāo)注尺寸，校核計(jì)算現(xiàn)將尺寸改為： 可求得:A0= 150.2 符合圖紙要求. 6.4.4 工藝尺寸鏈分析與計(jì)算實(shí)例101校核工序間余量例 一軸其軸向工藝過程如圖所示，現(xiàn)要校核工序30精車B面的余量。ABCA1A2A3ABCA5

50、A4粗車端面A、B，直接得到A1=28-0.52 A2=35-0.34調(diào)頭，粗、精車C面，直接得到尺寸 A3=26-0.28調(diào)頭，精車A、B，直接得到A4=25-0.14 A5=35-0.176.4.4 工藝尺寸鏈分析與計(jì)算實(shí)例102解:根據(jù)工藝過程作軸向尺寸形成過程及余量分布圖，尋找封閉環(huán)，建立尺寸鏈求解。ABCA1A2A3A4A5Z為封閉環(huán)A0A3A2A4A5ZA0Z為封閉環(huán),求得，Zmin=0.380, 合適。6.4.4 工藝尺寸鏈分析與計(jì)算實(shí)例103機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ) 第五節(jié) 機(jī)械加工工藝過程的 技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析6.5.1 時(shí)間定額6.5.2 提高生產(chǎn)率的工藝途徑6.5.3 工藝方案的比較與

51、技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析6.5.4 工藝過程優(yōu)化104基本時(shí)間：直接改變生產(chǎn)對(duì)象的性質(zhì)，使其成為合格產(chǎn)品或達(dá)到工序要求所需時(shí)間（包括切入、切出時(shí)間） 定義: 在一定生產(chǎn)條件下，生產(chǎn)一件產(chǎn)品或完成一道工序所需消耗的時(shí)間 組成輔助時(shí)間：為實(shí)現(xiàn)工藝過程必須進(jìn)行的各種輔助動(dòng)作時(shí)間，如裝卸工件、啟停機(jī)床、改變切削用量及進(jìn)退刀等布置工作地時(shí)間：包括更換刀具、潤(rùn)滑機(jī)床、清理切屑、收拾工具等。休息和生理需要時(shí)間：工人在工作班內(nèi)，為恢復(fù)體力和滿足生理需要所需時(shí)間準(zhǔn)備終結(jié)時(shí)間：如熟悉工藝文件、領(lǐng)取毛坯、安裝夾具、調(diào)整機(jī)床、發(fā)送成品等6.5.1 時(shí)間定額105 單件時(shí)間與單件工時(shí)定額計(jì)算 單件時(shí)間： 單件工時(shí)定額：式中 tB基

52、本時(shí)間 tA輔助時(shí)間 tC布置工作地時(shí)間 tR休息和生理需要時(shí)間 tP準(zhǔn)備終結(jié)時(shí)間 B批量基本時(shí)間是 直接改變生產(chǎn)對(duì)象的尺寸、形狀、相對(duì)位置、表面狀態(tài)或材料性質(zhì)等工藝過程所消耗的時(shí)間。輔助時(shí)間是指為實(shí)現(xiàn)工藝過程所必須進(jìn)行的各種輔助動(dòng)作所消耗的時(shí)間。如裝卸工件。操作機(jī)床、改變切削用量、試切和測(cè)量工件、引進(jìn)及退回刀具等動(dòng)作所需時(shí)間休息和生理需要時(shí)間是指工人在工作班內(nèi)恢復(fù)體力和滿足生理上的需要所消耗的時(shí)間。一般按作業(yè)時(shí)間的2估算。布置工作地時(shí)間是為使加工正常進(jìn)行，工人照管工作地（如換刀、潤(rùn)滑機(jī)床、清理切屑、收拾工具等)所消耗的時(shí)間。一般按作業(yè)時(shí)間的27估算。6.5.1 時(shí)間定額106 縮短基本時(shí)間：

53、 提高切削用量（切削速度、進(jìn)給量、切削深度等）； 采用多刀多刃進(jìn)行加工（如以銑削代替刨削，采用組合刀具等）； 采用復(fù)合工步，使多個(gè)表面加工基本時(shí)間重合（如多刀加工，多件加工等）。 縮短輔助時(shí)間： 使輔助動(dòng)作實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化（如采用自動(dòng)上下料裝置、先進(jìn)夾具等）； 使輔助時(shí)間與基本時(shí)間重疊（如采用多位夾具或多位工作臺(tái)，使工件裝卸時(shí)間與加工時(shí)間重疊；采用在線測(cè)量，使測(cè)量時(shí)間與加工時(shí)間重疊等）6.5.2 提高生產(chǎn)率的工藝途徑107 縮短布置工作地時(shí)間： 縮短準(zhǔn)備終結(jié)時(shí)間：主要是減少換刀時(shí)間和調(diào)刀時(shí)間采用自動(dòng)換刀裝置或快速換刀裝置使用不重磨刀具采用樣板或?qū)Φ秹K對(duì)刀采用新型刀具材料以提高刀具耐用度在中小

54、批量生產(chǎn)中采用成組工藝和成組夾具在數(shù)控加工中，采用離線編程及加工過程仿真技術(shù) 6.5.2 提高生產(chǎn)率的工藝途徑108工藝成本6.5.3 工藝方案的比較與技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析生產(chǎn)成本生產(chǎn)一件產(chǎn)品或一個(gè)零件所需費(fèi)用總和工藝成本生產(chǎn)成本中與工藝過程直接有關(guān)的部分工藝成本可分為兩部分： 可變費(fèi)用：與年產(chǎn)量有關(guān)且與之成比例的費(fèi)用，記為CV包括材料費(fèi)CVM，機(jī)床工人工資及工資附加費(fèi)CVP，機(jī)床使用費(fèi)CVE，普通機(jī)床折舊費(fèi)CVD，刀具費(fèi)CVC，通用夾具折舊費(fèi)CVF等CV = CVM + CVP + CVE + CVD + CVC + CVF 不變費(fèi)用：與年產(chǎn)量的變化沒有直接關(guān)系的費(fèi)用，記為CN。包括調(diào)整工人工資及工

55、資附加費(fèi)CSP，專用機(jī)床折舊費(fèi)CSD，專用夾具折舊費(fèi)CSF等CN= CSP + CSD + CSF109 零件全年工藝成本（式中 N 為零件年產(chǎn)量）：CY= CV N + CN 零件單件工藝成本：CP= CV + CN / N工藝方案比較 比較工藝成本 ：需評(píng)價(jià)工藝方案均采用現(xiàn)有設(shè)備，或其基本投資相近，直接比較其工藝成本。各方案的臨界年產(chǎn)量NC（圖6-37）計(jì)算如下：圖6-37 全年工藝成本比較與臨界年產(chǎn)量0方案1CN1CN2NCNCY方案26.5.3 工藝方案的比較與技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析110方案1CN1CN20NCNCY方案2CYNCC圖6-38 考慮追加投資的臨界年產(chǎn)量 比較投資回收期 ：當(dāng)對(duì)比

56、的工藝方案基本投資額相差較大時(shí)，應(yīng)考慮不同方案基本投資額的回收期。 式中 投資回收期； F基本投資差額； S全年生產(chǎn)費(fèi)用節(jié)約額。 考慮投資回收期的臨界年產(chǎn)量NCC6.5.3 工藝方案的比較與技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析1116.5.4 工藝過程優(yōu)化圖6-39 工藝路線網(wǎng)絡(luò)表示工序1工序2工序3工序4124798563L1(6)L2(4)S(5)MC(4)M(3)D1(3)D1(3)M(3)S(5)P(2)G1(2)G2(3)D2(4)B(4)B(4)毛坯成品參數(shù)優(yōu)化 在滿足一定約束條件的前提下，如何安排工藝過程使之能獲得最佳的經(jīng)濟(jì)效果 兩種類型路徑優(yōu)化：零件加工包含有多個(gè)工序且有多條工藝路線可供選擇時(shí)，如何選

57、取最優(yōu)方案就屬于路徑優(yōu)化問題工藝路線優(yōu)化可轉(zhuǎn)變?yōu)閷ふ易疃搪窂絾栴}處理工藝過程的優(yōu)化112 網(wǎng)絡(luò)法求最短路徑 1）設(shè)節(jié)點(diǎn) h 評(píng)價(jià)值：eh = 0 2）使用下面公式，按遞增順序計(jì)算其余節(jié)點(diǎn)評(píng)價(jià)值： ）3）標(biāo)出節(jié)點(diǎn) k 的評(píng)價(jià)值 ek ，即為從節(jié)點(diǎn) h 到 k 的最短路徑值，并可從節(jié)點(diǎn) k 向前推出最短路徑： 式中 dij 節(jié)點(diǎn) i 到節(jié)點(diǎn) j 的距離（工序時(shí)間或成本）6.5.4 工藝過程優(yōu)化113 由步驟 1：e1 = 0 由步驟 2：e2 = min（ ei + di 2）= e1 + d12 = 6 （12） 同理有：e3 = 4 （13）； e4 = 9 （24） 其次：e5 = min（

58、ei +di 5）= min（e2 + d25 ，e3 +d35）= 7 （35） 同理有：e6 = 9 （36）； e7 = 12 （47， 67 ） e8 = min（e3+d38 ，e4+d48 ，e5+d58 ，e6+d68）= 8 （38） e9 = min（e7 +d79 ，e8 +d89 ）= 11 （89） 結(jié)果：最短路徑 1 3 8 9124798563L1(6)L2(4)S(5)MC(4)M(3)D1(3)D1(3)M(3)S(5)P(2)G1(2)G2(3)D2(4)B(4)B(4)eh = 06.5.4 工藝過程優(yōu)化114習(xí)題 與討論題1.如習(xí)圖6-1所示套筒零件，加工

59、表面A時(shí)要求保證尺寸10+0.10mm，若在銑床上采用靜調(diào)整法加工時(shí)以左端端面定位，試標(biāo)注此工序的工序尺寸。 50.05450.160-0.2530+0.05600.0510+0.1A習(xí)圖6-1 習(xí) 圖6-21152.如習(xí)圖6-2所示定位套零件，在大批量生產(chǎn)時(shí)制定該零件的工藝過程是：先以工件的右端端面及外圓定位加工左端端面、外圓及凸肩，保持尺寸50.05mm及將來車右端端面時(shí)的加工余量1.5mm ，然后再以已加工好的左端端面及外圓定位加工右端端面、外圓、凸肩及內(nèi)孔，保持尺寸60-0.25 mm 。試標(biāo)注這兩道工序的工序尺寸。 圖6-33.如習(xí)圖6-3所示為一鍛造或鑄造的軸套，通常是孔的加工余量

60、較大，外圓的加工余量較小，試選擇粗、精基準(zhǔn)。習(xí) 圖6-2116 4.某零件的最終尺寸要求如習(xí)圖6-4（a）所示，加工順序見習(xí)圖 6-4（b），求鉆孔工序尺寸F。 10-0.3150.250-0.34 習(xí)圖6-4（a）50-0.4工序1 車孔及端面50-0.3410.4-0.2工序2 車外圓及端面F工序3 鉆孔10-0.3工序4 磨外圓及臺(tái)肩面習(xí)圖6-4（b）1175.習(xí)圖6-5所示的軸類零件，在臥式銑床上，采用調(diào)整法且用兩把銑刀組合在一起同時(shí)加工兩個(gè)槽。當(dāng)此工序以大端端面為軸向定位基準(zhǔn)時(shí)，根據(jù)零件圖，重新標(biāo)注工序尺寸A。 820.71340.516+0.2016+0.20200-0.20210